高中物理中两点电势差的新算法VIP专享VIP免费

高中物理中两点电势差的新算法江苏省丹阳中等专业学校薛伟毕国辉【摘要】：电路中的电势差，惯用先求电势，然后，两点电势相减，得到电势差，新算法为，只要选择好路径，从起点绕到终点所经过元器件电压降的代数和，就可以得到电势差。算法，各有千秋，而新算法更易掌握。【关键词】：电势差电压降路径“绕”代数和高中物理的电学部分在物理教学中占着很重的地位，本部分内容与日常生活联系紧密，在高考中占着很大的比例。所以。任何一名高中物理教师在教学过程中，力求将每一个环节讲解透彻。为了提高学生的解题能力，还要在课堂上课后，做大量的练习。以求能够很好的适应高考题型的多样变化。本文为了提高学生的解题能力。加深学生对知识点的理解。以常见的高考题型进行解题分析。采用不同的角度，以一种更易掌握的方法来解题。例如，学生经常会遇到计算电路中两点电势差的题目。在我们高中阶段，所抓的解题思路是，计算两点的电势，再求两点的差值。几乎此类题目以此方法解题，屡试不爽。但是，存在一个弱点。电路中无参考点（零电势点），对于学生来讲，找不到参考点，会出现解题步骤凌乱，易出错。下面以两道例题为例，解析两种算法。【例题1】：图中每个电池的电动势为2V，内阻均为1Ω，各个外电阻均为1Ω。则AB两点的电势差为多少伏。解法一：左、右两闭合电路相互独立，CD间的电阻没有电流通过，即UC=UD。由图UCA=IR=23+1×1=0.5VUA=UC−0.5V同理UB=UD+0.5V∴UAB=UA−¿UB=(UC−0.5V)−¿(UD+0.5V)=−1V答：UAB=−1V从以上解题的过程中不难看出，解题过程严格按照电势差的定义来进行求解，找到A点电势和B点电势，然后，用A点电势减去B点电势。从而，得到AB两点的电势差。但C点和D点电势未知，在整体相减后，巧妙的将C点D点电势相抵消。下面我们用新方法来解此题，首先，我们来做一下知识准备：电路中每一个点都有一定的电势，就好像空间的每一处都有一定的高度一样。提到高度先要确定一个计算高度的起点，例如,上海外滩的东方明珠电视塔有486米高，这个高度是从地平面算起的。要讲清电势也要指定一个计算电势的起点，叫做零电势点。原则上零电势点可以任意选择，但是，人们习惯上，常常规定大地的电势为零。有些电器的机壳需要接地的，这时凡与机壳连接的各点均为零电势。有些设备的机壳虽然不一定真的和大地连接，但有很多元件都要汇集到一个公共点，为了方便起见，可规定这一公共点为零电势。电路中零电势点。规定之后，电路中任一点与零电势点之间的电势差，就是该点的电势。这样，电路中各点的电势就有了确定的数值。当各点电势已知之后，就能求出任意两点间的电势差。计算方法为从A点绕到B点所经过元器件电压降的代数和，为AB两点之间的电势差。但要注意每一项电压的正、负值，如果在绕行过程中从正极到负极，此电压便是正的；反之，从负极到正极，此电压则是负的。电压可以是电源电压，也可以是电阻上电压。电源电压的正负极是直接给出的，电阻上电压的正负极则是根据电路中电流的方向来确定的。把上面例题1用新算法来解题如下：解法二：选择绕行路径为A→C→D→BUAB=UAC+UCD+UDB=-I1R1-I2R2 R3中电流为0，∴VC=VD,或UCD=0∴左侧电路为一个单独串联回路，右侧电路为一个单独串联回路。UAB=UAC+UCD+UDB=-I1R1-I2R2=-23+1×1−23+1×1=−1V可以看出，解题思路清晰，一步到位。【例题2】：如图所示，已知E1=36V,E2=3V,电源内阻可以忽略不计，R1=5Ω,R2=4Ω,R3=2Ω,求B;D两点的电势差。解法一：按照惯用解法是先求出B点的电势，然后再求出D点电势，最后，算出两点电势之差。这种方法是我们高中阶段都用的方法，下面我们在用新算法解一遍，比较一下解题过程。解法二：从B点绕到D点所经过的元器件电压降的代数和，我们选择绕行路径为B→C→D(也可以为B→A→E→D)解： E1>E2∴电路中电流为顺时针方向，则R3中电流左侧为正右侧为负；E1下边为负，上边为正。∴UBD=-E1+IR3=-E1+[(E1-E2)/(R1+R2+R3)]R3=-36+[(36-3)/(5+4+2)]2=-30V还可以绕行B→A→E→DUBD=-IR1-IR2-E2解题步骤一致。不再赘述。从两种解题方法中，不难看出新解法对题目的适应性更广，使较难的题目变的简单易...